摘要:
目前水泥粉磨工藝設備的現有技術，都離不開3種方案。第一種方案是開流，主要粉磨設備是利用1臺長筒管磨機，將不同硬度的水泥混合物料同時送入磨機內進行粉磨。第二種方案是針對第一種方法存在的出磨水泥混合材過粉磨的現象，采取了圈流粉磨工藝方案，經管磨機排出的水泥粉體被輸送至選粉機后，被分離成一種水泥成品，和另一種粗粉被送回磨機再粉磨。這種方法克服了前者的弊病，但也帶來新的問題，一方面水泥產品中20μm~40μm的平均粒徑明顯增多，另一方面水泥熟料被磨成10μm以下的含量極少，水泥的顆粒級配不合理，熟料強度沒有最大限度地發揮出來。投資大、施工量大、設備多、工藝復雜、維修量大、操作人員多。第三種方案仍然是開流粉磨工藝，在第一種方法的基礎上，在長筒管磨機前增加了預粉磨設備，30萬噸以下規模多采用細破碎機，30萬噸以上規模多采用滾壓機方式，其粉磨方法是各種水泥混合料同時進入預粉磨設備，再輸送到管磨機細磨后成為水泥成品，仍然是與開流粉磨工藝相同。雖然臺時產量大幅度增加，混合材的過粉磨現象更加劇烈，仍然存在產生靜電、包球、吸水性大、石膏脫水、水泥砂漿漂浮物增多等情況。由于混合材的過粉磨耗費了大量的電耗和時間，做了許多無用功。
北票理想機械工程（集團）有限公司在多年從事水泥生產線的工藝設計和設備制造的基礎上，不斷地總結現有生產工藝設備存在的不足，先后獲得9項國家專利和3項省級科技成果，1項企業標準晉升為建材行業裝備標準申報成功，還被確定為省級高新技術企業。其中大直徑管磨機采用滾動軸承的先進技術已在我國普遍應用。在水泥新標準實施后，北票理想機械公司研究發明，并實踐了水泥粉磨系統20項新技術。在水泥生產的粉磨系統中采用了以多點給料、區別粉磨為中心的新粉磨工藝，取代了半個世紀以來不斷小改小革的開流粉磨工藝和帶選粉機的圈流粉磨工藝。這些技術既保留了開流粉磨水泥顆粒比表面積高的優點，又具備了圈流粉磨工藝產量高、電耗低的優點，既克服了開流粉磨工藝存在的混合材過粉磨現象，又解決了圈流粉磨工藝投資大、設備多、循環負荷大和維修困難等諸多缺點，使水泥生產的粉磨系統工藝及設備進入了一個新的發展階段。
1.多點給料循環粉磨工藝是水泥粉磨系統的核心技術。
針對現有3種水泥粉磨工藝存在的缺點，北票理想粉磨研究所聯合粉磨實驗站的技術人員做了大量的研究和實踐，新粉磨工藝的中心技術內容是采用對物料進行多點給料循環粉磨工藝，其流程的技術方案是：①將易磨性較差的，如熟料等單獨加入循環粗粉磨機進行預粉磨，由于該磨機自身特殊的粉磨特性，能夠將粗粉返回到磨前進行，循環粉磨，熟料等較硬物料被粉磨后，出料粒度均勻，細度穩定，為進一步細磨奠定了良好的基礎。②將易磨性較好的混合材料和循環粗粉磨機出磨粉狀熟料，一起加入到下一臺雙位進料微粉管磨機的一倉進行細粉磨。③混合材種類中的粉煤灰、石膏粉、礦渣超細粉及粗粉磨機除塵器收下的細粉，由于不能完全達到水泥成品的細度，讓其進入雙位進料微粉磨機的二倉繼續研磨，同時也起到混合、攪拌均勻的目的。
通過對不同硬度、不同粒度的物料在粉磨時采取多點的給料方式加入磨機進行粉磨之后，使難磨的物料磨的時間長，容易磨細的物料在磨機里粉磨的時間短，讓各種物料經過粉磨之后達到粒徑比較接近，水泥成品粒徑分布更加合理，水泥成品中30μm~800μm的顆粒中水泥熟料含量明顯減少，水泥強度增高，熟料摻加量減少5%~10%。此工藝流程克服了現有粉磨生產工藝存在的多種物料一同直接進入磨機前倉共同粉磨時出現的過粉磨現象。取代選粉機的圈流粉磨工藝，減少循環負荷所用電耗，工藝布置簡單，土建施工費用低。
2.在保證產量的前提下，應盡量選擇小直徑磨機。
隨著水泥企業的規模逐步擴大，粉磨系統的設備規格也在加大，但磨機的規格型號并不是越大越好。大直徑磨機的優點是設備少、維修量小、方便管理，研磨體的平均直徑小、提升高度大、沖擊能力強。缺點是投資比例增大40%，電耗高。
磨機筒體的線速度是基本相同的，而大直徑磨機的研磨體在磨機筒體內行走的距離長、耗用時間多、下落次數少、利用率低，粉磨效率明顯低于小直徑磨機。因此在保證產量的前提下應盡量縮小磨機直徑。
3.新型預粉磨設備循環粉磨粗粉磨機。
采用沖擊破碎、滾動破碎和研磨相結合的破碎機理，它和球磨機類似，但又不同于球磨機。主要部分是裝在兩個大型滾動軸承上水平放置的回轉筒體，倉內裝有幾種大規格的鋼球（最大可達Φ120mm），筒體內壁上裝有雙U型襯板。當粗粉磨機回轉時，被帶到一定的高度，下落時把物料擊破、粉碎，同時隨著研磨體的相對運動，破碎的物料進一步被研磨粉化。由于轉速提高，球徑加大，沖擊力就加強，破碎能力大幅度提高，改變傳統磨機過粉磨現象。這也是不同于普通球磨機的最顯著的地方。特別采用了循環粉磨的技術，物料從筒體前端進行粉磨后，在磨機磨尾排料前，采取了對物料進行篩選的方法，篩下的小顆粒物料則通過磨尾出料裝置排出磨外。篩上大顆粒物料通過筒體圓周上的排料裝置排出，進入到安裝在筒體外部的循環回料管道，隨著筒體的轉動被送回前端回料裝置進入到磨前進行再粉磨，直到物料的粒度小于篩孔的孔徑后才排出。這樣就保證了磨機在磨尾排出物料顆粒的均勻性，并且細度合格率大幅度提高。
主軸承采用滾動軸承，可節電10%以上，節省潤滑油80%，提高研磨體裝載量15%~20%，提高磨機工作轉速10%左右，達到最佳運轉效率，提高研磨能力，產量提高30%以上。起動快，運行平穩，避免了巴氏合金瓦經常燒損，更換刮研造成的停機、停產現象。筒體襯板采用雙U型襯板，此襯板提升能力大，球與襯板是面接觸，因而破碎效率高，消除了階梯襯板等（球與襯板是點接觸）有研磨死角的弊端。循環粗粉磨機預粉磨工藝流程是比較合理、比較經濟，還具有像球磨機一樣操作簡單、維修量少、運轉率高的特點。從上述節省投資等多方面優點可以看出，其效率已達到或超過了采用輥壓機做預粉磨設備的工藝。老式球磨機、短粗磨、球破機及各種破碎機與現代XLCM循環粉磨節能粗粉磨機已不能相提并論，該設備粉磨效率和破碎效率已提高30%。建議水泥企業采用此種預粉碎工藝流程，對大幅度降低粉磨電耗、提高綜合經濟效益十分顯著。
4.LMGU雙位進料循環粉磨微粉管磨機。
目前，市場上使用的老式管磨機、球磨機，原設計的技術參數只適應粉磨物料成品細度在80滋m左右。其缺點是不同粒度的物料都從磨前一個進料口進入到磨內，粉磨后的物料粗細不均，成品率低，需要增加外部分級設備處理才行。設計粉磨工藝時所需設備多、工藝復雜、投資大。這種配置形成的管磨機、球磨機對目前新的粉磨工藝設計配套非常不適應。現行設計的物料粉磨工藝設備粉磨后物料成品細度要求在40滋m左右。我國水泥新標準實施后，要求水泥熟料用量增大，產品比表面積增大，導致磨機產量下降，噸水泥電耗增高，老式管磨機已經不能滿足現行要求。遼寧北票理想粉磨技術研究所在多年研制JMQG節能型球磨機的基礎上，經過多年開發，又研制出了LMGU雙位進料微粉管磨機。